W systemach komunikacji mobilnej trzeciej generacji (3G) termin „CN” odnosi się do sieci rdzeniowej. Sieć rdzeniowa jest podstawowym elementem ogólnej architektury sieci mobilnej, zapewniającym podstawowe funkcje do ustanawiania, zarządzania i kończenia sesji komunikacyjnych pomiędzy urządzeniami mobilnymi i innymi elementami sieci.
Kluczowe aspekty sieci szkieletowej (CN) w 3G:
- Sieć szkieletowa:
- Sieć rdzeniowa stanowi szkielet systemu komunikacji mobilnej. Odpowiada za obsługę routingu, przełączania oraz zarządzanie ruchem głosowym i danymi pomiędzy urządzeniami mobilnymi a sieciami zewnętrznymi, w tym Internetem.
- Połączenie z siecią dostępu radiowego (RAN):
- Sieć rdzeniowa łączy się z siecią dostępu radiowego (RAN), która obejmuje komponenty takie jak węzły B i kontrolery sieci radiowej (RNC) w sieciach 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). Sieć RAN odpowiada za bezprzewodowe łącze komunikacyjne pomiędzy urządzeniami mobilnymi a siecią rdzeniową.
- Składniki sieci rdzeniowej w 3G:
- Sieć rdzeniowa w 3G składa się z różnych elementów, z których każdy pełni określone funkcje. Kluczowe komponenty obejmują:
- Mobilne centrum przełączania (MSC): MSC to centralny komponent odpowiedzialny za przełączanie połączeń, kierowanie połączeń i zarządzanie mobilnością. Odgrywa kluczową rolę w ustanawianiu i kończeniu połączeń głosowych i transmisji danych.
- Węzeł obsługujący GPRS (SGSN): Oprócz MSC, SGSN jest komponentem specyficznym dla sieci 3G, który zarządza usługami transmisji danych z komutacją pakietów. Obsługuje zadania związane z mobilnością, zarządzaniem sesjami i przydziałem adresów IP dla urządzeń mobilnych.
- Węzeł obsługi GPRS bramy (GGSN): GGSN działa jako brama pomiędzy siecią komórkową a zewnętrznymi sieciami z komutacją pakietów, takimi jak Internet. Ułatwia routing pakietów danych pomiędzy urządzeniami mobilnymi a sieciami zewnętrznymi.
- Sieć rdzeniowa w 3G składa się z różnych elementów, z których każdy pełni określone funkcje. Kluczowe komponenty obejmują:
- Usługi z komutacją obwodów i z komutacją pakietów:
- Sieć rdzeniowa w 3G obsługuje zarówno usługi z komutacją łączy, jak i usługi z komutacją pakietów. Usługi z komutacją łączy są powiązane z połączeniami głosowymi, natomiast usługi z komutacją pakietów są związane z przesyłaniem danych, w tym przeglądaniem Internetu i strumieniowym przesyłaniem multimediów.
- Zarządzanie mobilnością:
- Sieć rdzeniowa zarządza mobilnością urządzeń mobilnych poruszających się w sieci. Obejmuje to takie zadania, jak śledzenie lokalizacji urządzeń, obsługa przełączeń między różnymi komórkami i zapewnianie ciągłości komunikacji podczas przejść.
- Obsługa i przekierowywanie połączeń:
- MSC w sieci szkieletowej odgrywa kluczową rolę w obsłudze i routingu połączeń. Nawiązuje połączenia pomiędzy urządzeniami mobilnymi, zarządza nawiązywaniem i rozłączaniem połączeń oraz zapewnia efektywne wykorzystanie zasobów sieciowych.
- Połączenie z sieciami zewnętrznymi:
- Sieć rdzeniowa ułatwia wzajemne połączenia z sieciami zewnętrznymi, umożliwiając komunikację między urządzeniami mobilnymi a użytkownikami innych sieci lub usług. Obejmuje to interfejsy z publiczną komutowaną siecią telefoniczną (PSTN), innymi sieciami komórkowymi i Internetem.
- Zarządzanie jakością usług (QoS):
- Sieć rdzeniowa jest zaangażowana w zarządzanie jakością usług (QoS) dla różnych rodzajów komunikacji. Parametry QoS zapewniają, że połączenia głosowe, strumieniowe przesyłanie wideo i inne usługi spełniają wymagany poziom wydajności pod względem opóźnień, przepustowości i niezawodności.
- Funkcje bezpieczeństwa:
- Sieć rdzeniowa zawiera środki bezpieczeństwa w celu ochrony komunikacji między urządzeniami mobilnymi a siecią. Obejmuje to mechanizmy szyfrowania, procedury uwierzytelniania i środki zapobiegające nieautoryzowanemu dostępowi.
- Ewolucja do 4G i dalej:
- Podczas gdy 3G wprowadziło solidną architekturę sieci rdzeniowej, kolejne generacje, takie jak 4G (LTE) i 5G, jeszcze bardziej zwiększyły możliwości sieci rdzeniowej. Ulepszenia te obejmują zwiększoną szybkość transmisji danych, mniejsze opóźnienia i zwiększoną obsługę różnorodnych usług i aplikacji.
Podsumowując, sieć rdzeniowa (CN) w technologii 3G jest krytycznym elementem tworzącym szkielet systemu komunikacji mobilnej. Zapewnia infrastrukturę do routingu ruchu głosowego i danych, zarządzania mobilnością, zapewniania jakości usług i ułatwiania łączności z sieciami zewnętrznymi. Sieć bazowa odgrywa kluczową rolę w dostarczaniu użytkownikom niezawodnych i wydajnych usług komunikacji mobilnej.